JP2017139365A

JP2017139365A - 半導体パッケージの製造方法

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Publication number: JP2017139365A
Application number: JP2016019861A
Authority: JP
Inventors: 石川　隆稔; Takatoshi Ishikawa; 隆稔石川; 和俊吉川; Kazutoshi Yoshikawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-02-04
Filing date: 2016-02-04
Publication date: 2017-08-10

Abstract

【課題】支持基板を用いた半導体パッケージプロセスにおいて半導体チップを高精度で搭載することができる半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】部品５を樹脂封止した半導体パッケージの製造方法において、部品５の搭載位置に基準となる認識点４が形成された基板保持部３上に、予め透明な粘着層２が形成された透明な支持基板１を保持し、粘着層２および支持基板１を介して基板保持部３の認識点４を認識し、認識点４の認識結果に基づいて支持基板１上に粘着層２を介して複数の部品５を搭載する。これにより、支持基板１に部品５を搭載する部品搭載する際の部品５相互間の相対位置精度を確保することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、ＣＳＰなどの半導体パッケージを製造する半導体パッケージの製造方法に関するものである。

近年、携帯型情報端末や携帯電話といった電子機器の高機能化・薄型化に伴い、これに内蔵される半導体パッケージもＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）と呼ばれる小型化されたものが使用されている。また、ＣＳＰを製造するプロセスとして近年ではｅＷＬＰ（ＥｍｂｅｄｅｄｄＷａｆｅｒＬｅｖｅｌＰａｃｋａｇｉｎｇ）が注目されており、一部のＣＳＰの製造で既に採用されている（例えば特許文献１参照）。

前述したｅＷＬＰにより半導体パッケージを製造するに際しては、製造過程において半導体チップを下方から支持するための支持基板を用いる必要がある。そこで特許文献１の製造方法では、以下のような方法を用いるようにしている。すなわち、まず両面に粘着層を有する粘着シートの一方側の粘着層を支持基板に貼り付け、粘着シートの上面に複数の半導体チップを搭載する。次に、粘着シート上の複数の半導体チップを一括して樹脂封止し、半導体チップを内蔵した樹脂部を完成させる。次に半導体チップを内蔵した樹脂部を、基板と一体化した粘着シートから分離して半導体チップを露出させる。そして露出した半導体チップの回路面に配線層等を形成し、その後樹脂部を切り出して個片化することにより、半導体パッケージが製造される。

特開２０１１−１２９６４９号公報

しかしながら近年、実装精度の要求が高まっており、上述の特許文献例に示す先行技術では、半導体パッケージに必要とされる実装精度で半導体チップの搭載を行うことが困難であるという課題があった。すなわち上述の先行技術では、パッケージング工程において支持基板に半導体チップを搭載する際に、支持基板には配線パターン等の半導体チップの位置合わせのための基準となる認識点が設けられていないため、半導体チップなどの部品を高精度で支持基板に搭載することができなかった。

そこで本発明は、支持基板を用いた半導体パッケージプロセスにおいて部品を高精度で搭載することができる半導体パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、認識点が形成された基板保持部上に透明な支持基板を保持し、前記支持基板を介して前記基板保持部の前記認識点を認識し、前記認識点の認識結果に基づいて前記支持基板上に粘着部を介して複数の部品を搭載する。

本発明によれば、支持基板を用いた半導体パッケージプロセスにおいて部品を高精度で搭載することができる。

本発明の一実施の形態の半導体パッケージの製造方法の工程説明図本発明の一実施の形態の半導体パッケージの製造方法の工程説明図本発明の一実施の形態の半導体パッケージの製造方法において用いられる部品搭載装置の正面図本発明の一実施の形態の半導体パッケージの製造方法の工程説明図本発明の一実施の形態の半導体パッケージの製造方法の工程説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図５は、半導体パッケージの製造方法を示している。図１（ａ）において、支持基板１はガラスなどの透明素材より成るガラス基板であり、支持基板１の上面１ａには透明な粘着層２が予め形成されている。粘着層２は、支持基板１に搭載される部品５（半導体チップ・・図２参照）を保持する目的で形成される。

図１（ｂ）に示すように、支持基板１は下面１ｂを基板保持部３の保持面３ａに接触させて保持される（図２（ａ）参照）。図１（ｃ）は、図１（ｂ）におけるＡ−Ａ矢視、すなわち基板保持部３の平面を示しており、基板保持部３の保持面３ａには、支持基板１に搭載される部品５の搭載位置３ｂの基準となる認識点４が、各搭載位置３ｂに対応して形成されている。

ここで支持基板１に複数の部品５を搭載する際には、部品５相互の相対位置精度を高精度に確保する必要があるため、基板保持部３における搭載位置３ｂおよび認識点４は部品５相互において必要とされる相対位置精度に見合った精度で形成される。ここに示す例では、認識点４は搭載位置３ｂの対角点近傍に設定されている。すなわち図１に示す工程では、認識点４が形成された基板保持部３上に透明な支持基板１を保持する。

図１（ｄ）は、基板保持部３に保持された状態の支持基板１を示しており、支持基板１および支持基板１の上面１ａに形成された粘着層２を介して、認識点４を光学的に認識することが可能となっている。すなわち、支持基板１への部品５の搭載に際しては、図２（ａ）に示すように、部品搭載装置１１（図３参照）の搭載位置認識カメラ２３によって、基板保持部３に形成された認識点４を支持基板１および粘着層２を介して撮像して認識する。

ここで図３を参照して、部品搭載装置１１の構成を説明する。部品搭載装置１１は、部品５を供給する部品供給部１２および基板保持部３に保持された支持基板１が載置される基板載置部１４の上方に、ヘッド移動機構１７によって移動する搭載ヘッド１８を配設した構成となっている。部品供給部１２は、複数の部品５をウェハ状態で貼着保持したウェハシート１５をウェハ保持部１２ａに保持させた構成となっており、部品５は電極６が形成された電極形成面５ａを上向きにした姿勢で保持されている。

これらの部品５は、第１位置［Ｐ１］にて上方に配置された取り出し位置認識カメラ２１による位置認識結果に基づき、部品取り出しヘッド１６によって個別に取り出される。取り出された部品５は、第２位置［Ｐ２］にて受け渡しステージ１３に載置される（矢印ａ）。受け渡しステージ１３に載置された部品５は、上方に配設された受け渡し位置認識カメラ２２による位置認識結果に基づき、搭載ヘッド１８の吸着ノズル１９によって吸着保持される。

そして保持された部品５は、第３位置［Ｐ３］にて、基板載置部１４の載置ステージ１４ａに載置された基板保持部３上の支持基板１に移送搭載される（矢印ｂ）。このとき、上方に配設された搭載位置認識カメラ２３によって基板保持部３に形成された認識点４を認識した認識結果に基づき、搭載位置が制御される。

すなわち、図２（ｂ）に示すように、吸着ノズル１９は部品５において電極６が形成された電極形成面５ａを吸着保持し、認識点４の認識結果を参照しながら部品５を基板保持部３に設定された認識点４に対して位置合わせする。そして図２（ｃ）に示すように、基板保持部３に保持された支持基板１の上面に粘着層２を介して複数の部品５を搭載する。すなわち図２に示す各工程では、支持基板１を介して基板保持部３の認識点４を認識し、この認識点４の認識結果に基づいて支持基板１上に粘着層２を介して複数の認識点４を搭載する。

このとき、基板保持部３に形成された認識点４を認識した結果を基準として部品５を搭載していることから、支持基板１に搭載された複数の部品５の相対位置は、図１（ｃ）に示す正しい搭載位置３ｂの配置に合致したものとなっており、高精度の部品搭載が実現されている。この搭載位置精度の向上効果は、電極６が形成された電極形成面５ａを上向きにした状態で、下方からの部品認識が難しい種類の部品５を搭載対象とするプロセスにおいて特に顕著な効果を有する。

次に複数の部品５が搭載された支持基板１を対象として、樹脂封止層形成を行う。すなわち図４（ａ）に示すように、複数の部品５が搭載された支持基板１の上面に、部品５の電極６を覆う厚みで樹脂を塗布して樹脂封止層７を形成する。これにより、支持基板１上に搭載された認識点４を樹脂封止することにより複数の認識点４を封止した樹脂封止部７＊が形成される。

次いで図４（ｂ）に示すように、樹脂封止部７＊の上面をグラインディングツールなどによって研削して研削面７ａを形成する。これにより、部品５の電極６も併せて研削され、研削面７ａには電極６の高さサイズのばらつきが平滑化された電極研削面６ａが露呈された状態となる。次に樹脂封止部７＊の研削面７ａには、接続用のバンプ形成のための再配線層（配線部）が形成される。すなわち図４（ｃ）に示すように、研削面７ａには各電極６と導通する回路電極９が形成され、さらに回路電極９を覆うとともにバンプ形成位置にバンプ形成孔８ａを有する絶縁層８が形成される。

次に再配線層形成後の樹脂封止部７＊を対象として、バンプ形成が行われる。すなわち図５（ａ）に示すように、各バンプ形成孔８ａには、半田や金などの金属より成るバンプ１０が回路電極９と導通して形成される。次いで図５（ｂ）に示すように、樹脂封止部７＊の下面７ｂから粘着層２を剥離することにより、樹脂封止部７＊を支持基板１および粘着層２から取り外す。

この後、ダイシングが行われる。すなわち図５（ｃ）に示すように、樹脂封止部７＊に封止された複数の部品５の部品間を切断して、複数の半導体パッケージ５０を形成する。これにより、図５（ｄ）に示すように、半導体チップである部品５を樹脂封止層７によって樹脂封止するとともに、部品５の電極６に導通するバンプ１０が形成された構成の半導体パッケージ５０が製造される。

上記説明したように、本実施の形態に示す半導体パッケージの製造方法においては、認識点４が形成された基板保持部３上に透明な支持基板１を保持し、支持基板１を介して基板保持部３の認識点４を認識し、認識点４の認識結果に基づいて支持基板１上に粘着層２を介して複数の部品５を搭載するようにしている。これにより、支持基板１に部品５を搭載する部品搭載する際の部品５相互間の相対位置精度を確保することが可能となり、高い形状精度の半導体パッケージ５０を製造することが可能となっている。

さらに本実施の形態においては、固定的に使用される基板保持部３に認識点４を形成するようにしていることから、支持基板１には認識点４を形成する必要がない。したがって支持基板１として簡易な構成のものを使用して使い捨てすることが可能となり、製造プロセス上有利となるという利点がある。

本発明の半導体パッケージの製造方法は、支持基板を用いた半導体パッケージプロセスにおいて半導体チップを高精度で搭載することができるという効果を有し、半導体チップを樹脂封止して半導体パッケージを製造する分野において有用である。

１支持基板
２粘着層
３基板保持部
４認識点
５部品
６電極
７樹脂封止層
７＊樹脂封止部
９回路電極
１０バンプ

Claims

認識点が形成された基板保持部上に透明な支持基板を保持し、
前記支持基板を介して前記基板保持部の前記認識点を認識し、
前記認識点の認識結果に基づいて前記支持基板上に粘着部を介して複数の部品を搭載する、半導体パッケージの製造方法。
前記粘着部は前記支持基板上に予め形成されており、前記粘着部は透明である、請求項１記載の半導体パッケージの製造方法。
前記支持基板はガラス基板である、請求項１記載の半導体パッケージの製造方法。
前記支持基板上に搭載された部品を樹脂封止することにより前記複数の部品を封止した樹脂封止部を形成し、
前記樹脂封止部に封止された前記複数の部品に配線部を形成し、
前記樹脂封止部を前記透明支持基板及び前記粘着部から取り外し、
前記樹脂封止部に封止された前記複数の部品の部品間を切断して半導体パッケージを形成する、請求項１に記載の半導体パッケージの製造方法。